日亞公司在LED領域的專利布局現狀簡析

胡曉珊 張 旭 陳春淳 張 旋

(國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京 100081)

1 背景

1.1 LED成為當今照明的趨勢

目前，LED能將40%的電能轉化為光能。隨著技術進步，轉化率會越來越高，理論上可能達到70%。這是照明史上質的飛躍，如此優秀的節能效應，也使其成為未來照明主流的一大因素［1］。全球在節能減排壓力下，大力推廣LED照明成為各國政府實現政策目標的主要方式之一。澳大利亞早在2009年就停止生產白熾燈，成為全球第一個全面禁止使用白熾燈的國家，美國、加拿大、歐盟各國相繼發布淘汰白熾燈的時間進度表，日本由于2012年夏季電力供應緊張，目前已宣布全面禁止白熾燈的生產和銷售，我國淘汰白熾燈路線圖也已在去年底發布［2］。因此，國內外LED企業在技術上的爭奪也愈演愈烈。

1.2 日亞的霸主地位和攻擊性專利戰略

日亞化學株式會社 (以下簡稱“日亞”)是全球LED產業五大巨頭之一 (飛利浦 (Philips)、歐司朗 (Osram)、日亞化學 (Nichia)、豐田合成(ToyodaGosei)、科銳 (Cree))，曾于1993年開發出世界第一顆藍光LED，目前已實現從紫外到黃光LED的商品化。經過長期持續的研發投入以及多年來在專利布局方面的“耕耘”，日亞掌握了藍光LED、白光LED等關鍵技術的基礎專利，并逐步在全產業鏈進行專利布局，對競爭對手頻頻發動專利侵權訴訟，以維護自己的LED市場霸主地位。面對日亞的專利“炮口”，我國LED企業在加強自主研發的同時，應關注LED產業巨頭的專利技術分布情況及趨勢發展信息，靈活制定與運用適合自身的專利策略，才能有效規避知識產權侵權風險。

2 日亞專利布局簡析

據世界知識產權銀行“申請人得分排名”，日亞的LED照明技術競爭力一直居全球首位。日亞化學無疑是擁有LED專利最多的公司。本文在世界專利文獻數據庫 (SIPOABS)、德溫特世界專利索引數據庫 (DWPI)和中國專利文摘數據庫 (CNABS)中，以申請人或公司代碼為檢索入口檢索到的上述數據庫中最早收錄日期至目前 (2012年11月底)為止的全部專利文獻為分析樣本，從申請量、申請時間、申請地區、涉及領域等方面剖析了日亞在全球和中國的專利技術發展情況。需要說明的是，由于發明專利申請通常是自其申請日起18個月后被公開，在筆者檢索時，還有部分2011、2012年的專利申請未被公開而不能被統計在內。因此，2011和2012年的統計數據可能存在較大偏差。

2.1 從申請量看日亞技術發展和專利布局的歷史和趨勢

成立于1956年的日亞化學工業株式會社，起初以生產高純度鈣鹽類產品為主。1966年開始制造用于熒光燈的熒光粉，并獲得通用電氣的熒光粉制造專利授權，從此便踏上了照明行業求索之路。在此后很長一段時間里，日亞化學只是眾多依附于照明巨頭的工廠之一而已，并不具備掌握前沿照明技術的能力［1］。如圖1所示，自1972—1993年日亞專利的全球申請量的總和不過400余件，其技術始終保護緩慢發展的趨勢。1993年日亞發明了震驚世界的藍色LED，1994年藍光LED正式投產，從此直至2003年日亞專利技術進入了高速發展期。特別是2000—2003年間，申請量迅速增加，2002年和2003年的全球申請量均超過了500件 年，此時正值世界各國半導體照明政策陸續出臺之際 (美國2000年，歐盟2000年，日本1998年，韓國2000年，中國2003年)，可見各主要國家 地區半導體照明計劃的相繼制定推動了日亞在全球加速布局LED專利，日亞的專利布局與全球市場發展狀況息息相關。在此期間，日亞取得了從LED外延、芯片到封裝制造的多項基礎專利，幾乎涵蓋了整個過程的技術及相關原材料，在LED領域建立了絕對的壟斷地位。自2004年起日亞專利全球申請量呈現下降趨勢，說明日亞在此之前已基本完成了全球的專利布局，LED技術領域已進入成熟發展期;另外一個影響因素可能與2002年日亞決定改變專利策略有關，從一開始不轉讓、多訴訟的策略，轉而與競爭對手豐田合成、科銳、飛利浦和歐司朗等大公司達成一系列專利交叉許可協議，形成專利池和產業技術聯盟，另一方面，面對迅速崛起的中下游封裝制造企業，日亞開始下放專利，授權進行生產，利用別人的產能優勢開拓市場。

圖1 日亞專利全球申請量的年份分布Fig.1 The Nichia patent applications Year Global distribution

2.2 日亞在LED產業鏈已建立完整的專利布局

表1列出的是日亞專利涉及的排名前10位的分類號，包括半導體發光元件 (H01L33 00、H01L21 00、H01L23 00、H05B33 00、H01L29 00)、半導體激光器元件 (H01S5 00)、無機發光材料 (C09K11 00)、顯示 (F21V8 00、G02F1 00) 等領域，其專利技術覆蓋了LED產業鏈的襯底、外延、芯片、封裝、應用等領域。從申請量來看，日亞專利申請主要集中在半導體發光元件領域，該領域涉及到襯底、外延、芯片、封裝體、基板、電極互連、熒光體。其他分支也有數量可觀的專利布局。對LED照明來說，前三步的外延片、切割和芯片是上游，第四步的封裝是中游，第五步的應用則是下游。而上游占據整體利潤大部分，可見日亞已在LED產業鏈建立起相對完整的專利布局，同時嚴格控制了利潤率較大的LED產業鏈的上游。

表1 日亞全球專利涉及分類號分布表Table 1 The Nichia global patent relates to the classification number distribution

圖2給出的是分類號排名前四的日亞專利申請量的年份分布。從圖2可以看出，作為日亞的傳統產品，熒光材料 (C09K11 00)是日亞申請專利最早涉及的領域，自1972年日亞的第一份熒光粉專利申請至2012年，日亞在熒光材料領域每年都保持一定的申請量，但時而迅猛時而低迷，并非一帆風順，這與日亞主要專注于半導體元件的研發和市場開發工作也是密不可分的。自從1990年開始進入半導體元件領域(H01L33 00、 H01S5 00、 H01L21 00)后，日亞在該領域倒是取得了不俗的成績，隨著藍光LED的面世，日亞在半導體元件領域的專利申請量迅速增加，2003年以前便在LED產業鏈建立起了相對完整的專利布局。隨著日亞專利策略的改變，日亞的申請量也隨之下降。

圖2 分類號排名前四的日亞專利申請量的年份分布Fig.2 Classification number top four Nichia patent applications year distribution

2.3 在日美歐中積極布局，重視臺灣等市場

作為全球LED產業五大巨頭之一，日亞為了爭奪全球的LED市場，必然需要在各個主要國家進行專利布局。毋庸置疑，作為日本企業，日亞首先占據的是本國市場，其在日本的申請量達到了總申請量的58%(如圖3所示)，說明日亞對本國市場有著充分的專利布局。其次是美國，日亞在美國的申請量達到了17.5%，可見美國的市場競爭十分激烈。向歐洲專利局提交的申請數量位居第三，中國緊隨其后位于第四位。上述四個國家或地區的申請量遠超出其他國家的申請量，據統計，上述四個國家或地區的申請量約占申請總量的87%。另外，值得注意的是，日亞在中國臺灣的申請量超過了澳大利亞、德國等主要專利申請國家而位居第六，這是因為臺灣的LED產業興起較早，始于1970年代初期，發展至今，已成為全球LED生產制造的重要地區。自2000年以來，產值已經達到世界第二，僅次于日本——2007年全球LED總產值達67億美元，其中有25%來自于臺灣［1］，因此搶占臺灣市場也是至關重要的。

圖3 日亞在各主要國家和地區申請量的比例Fig.3 Nichia in major countries and regions for the ratio of the amount of applications

2.4 在華專利布局日漸完善

2012年3月，日亞副社長田崎登在日亞廣州分公司成立儀式上表示，日亞2015年的目標是:占據全球LED照明市場的30%份額。中國已成為全球LED應用產品的制造中心，未來80%LED照明產品都將在中國生產。因此，在設立日亞廣州分公司后，日亞還計劃在重慶、杭州等地建立分公司，進一步完善日亞在中國的布局。在其未來10年的LED市場布局中，中國正在上升到戰略位置［3］。

從圖4來看，日亞從1994年開始在中國申請專利，也就是從藍光LED+YAG獲得白光的專利申請開始，日亞逐漸進入中國市場。隨后，日亞在中國專利申請的發展趨勢基本與其在全球范圍的專利申請的發展趨勢保持同步，在2000年以前發展平緩，2000—2003年間發展迅猛，在2003年達到高峰，隨后進入成熟發展期。可見，在完成全球專利布局的同時，日亞在也在日漸完善在中國專利的布局。

圖4 日亞全球和中國專利申請量的年份分布Fig.4 Nichia global and Chinese patent applications Year distribution

圖5 給出了日亞在中國與全球的產業鏈分布對比，可以看到日亞在中國的產業鏈分布與全球基本保持一致，僅僅是在具體的技術領域所占比重上稍有偏差。

3 對我國企業發展的建議

通過以上分析可知，日亞在LED產業鏈已進行了相對完整的專利布局，持有許多重要的基礎性專利，掌握了LED領域的核心技術。對于中國企業而言，想要在未來的激烈競爭中占領LED領域的一席之地，就需要做到“內外兼修”、“標本兼治”。所謂“內外兼修”:在企業內部，要重視知識產權，合理利用專利技術，少走彎路，充分體現后發優勢，努力自主研發，加大技術投入，提高自主創新能力;在企業外部，要注意企業自身所處的知識產權環境，關注與自身相關的研發地、生產地和銷售地的專利布局，降低侵權風險，避免落入他人的專利陷阱。所謂“標本兼治”:在短期內，要緊跟最新技術潮流，把握技術發展脈絡，可通過實施許可、技術轉讓等方式提高自身的技術水平;在長期上，要注重培養和引進科研技術人才，打造創新研發團隊，為企業的自主創新提供長期而穩定的智力來源，并將智力成果與企業發展戰略相結合，實施符合自身發展的知識產權戰略。

圖5 中國與全球產業鏈分布對比Fig.5 The distribution comparison of industrial chain between China and the global

4 結束語

LED產業作為國家戰略性新興產業的重要組成部分，在各級政府的支持和各路資金進入的情況下，LED產業規模持續擴大。雖然現在中國企業還處于產業鏈的低端環節，與日亞為代表的世界頂級企業相比還存在不小差距，但是隨著經濟發展方式的轉型、政策環境的改善、中國市場的巨大潛力所帶來的優勢等，我國企業應該以此為契機，抓住發展機遇，后發制人，開拓在LED領域的發展空間，提高技術競爭力。

［1］LED照明行業的本質——集權加分權.OFweek半導體照明網，2012，2.

［2］勤上光電:LED照明趨勢明朗 公司成長可期.和訊網，2012，6.

［3］日亞化學高調轉型LED照明市場.OFweek半導體照明網，2012，2.